苏氨酸发酵废弃物的综合治理工艺制造技术

本发明专利技术属于苏氨酸发酵废弃物物处理技术领域，公开了苏氨酸发酵废弃物的综合治理工艺，其包括如下工艺：步骤1）水解菌体蛋白；步骤2）处理发酵废水；步骤3）制备生防菌液；步骤4）制备肥料添加剂。本发明专利技术不但对发酵废弃物进行了综合治理，还利用废弃物制备了农作物使用的添加剂，一举两得。

Comprehensive treatment technology of threonine fermentation waste

【技术实现步骤摘要】
苏氨酸发酵废弃物的综合治理工艺
本专利技术属于苏氨酸发酵废弃物物处理
，具体涉及苏氨酸发酵废弃物的综合治理工艺。
技术介绍
我国苏氨酸产业发展较晚，在上世纪90年代以前国内基本没有生产，在90年代以后才开始生产。经过十年的发展，到20世纪末产量也未能突破200吨，产品的主要市场也是医药行业，主要用于各种氨基酸输液，氨基酸输液常用于手术前后的身体恢复，营养不良及慢性消耗性疾病等的辅助治疗，是临床用量很大的品种。近几年，国内生产厂家苏氨酸大部分供应国内需求，伴随着国际市场苏氨酸的广泛应用，国内的一些知名饲料企业也开始大量在饲料中应用苏氨酸，以期提高饲料的品质，进一步满足饲料业的需要。其生产主要以发酵法为主，而其过程中产生的菌体蛋白和母液处理难度较大，成本较高，难以获得性价比较高的副产品。苏氨酸的生产主要以发酵法为主，在其生产过程中产生大量的苏氨酸废液，其中含有色素、糖、无机盐、苏氨酸及蛋白等其他有机物质存在，表现为高COD，高NH3-N的特点。苏氨酸发酵废弃物是指微生物发酵制备苏氨酸过程中产生的废弃物，包括菌体蛋白和废弃母液。在传统的生产工艺中，苏氨酸发酵副产物菌体蛋白通过絮凝沉淀，板框过滤后，直接作为廉价菌体蛋白销售，产品附加值较低。该项目将苏氨酸菌体蛋白进行靶向酶解，水解液中含有大量的氨基酸及丰富的可溶性蛋白、多肽等，以期用来代替酵母粉作为营养物质为微生物提供氮源。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的缺陷，本专利技术提供了苏氨酸发酵废弃物的综合治理工艺，该工艺对发酵废弃物进行了综合全面治理，并且制备了微生物添加剂，可应用于农业增产和生防。本专利技术是通过如下技术方案来实现的。苏氨酸发酵废弃物的综合治理工艺，其包括如下工艺：步骤1）水解菌体蛋白；步骤2）处理发酵废水；步骤3）制备生防菌液；步骤4）制备肥料添加剂。进一步地，所述步骤1）水解菌体蛋白，包括如下步骤：往菌体蛋白中添加有钙盐、锰盐以及锌盐的水溶液，配置成浓度为50g/L的菌体细胞悬液，采用高压匀浆器对菌体细胞悬浮液进行匀浆处理，停止匀浆处理，调整温度为45℃，采用中性蛋白酶水解，酶解时间为6h，然后升温至60℃，保温2h，得到螯合液。进一步地，所述步骤2）处理发酵废水，包括如下步骤：将高粱秸秆添加到粉碎机进行粉碎，过50目筛，得到高粱秸秆粉，然后往发酵废水中依次添加高粱秸秆粉和膨润土，混匀，静置12h，然后置于造粒机中造粒，将颗粒置于管式炉中，在氮气氛围下进行炭化，温度控制在500℃，时间为30min，取出，自然冷却，得到炭化颗粒。进一步地，所述步骤3）制备生防菌液，包括如下步骤：将产绿链霉菌和地衣芽孢杆菌分别培养成密度为1×1010的菌液，然后按照1:1的体积比混合，得到生防菌液。进一步地，所述步骤4）制备肥料添加剂，包括如下步骤：将生防菌液、螯合液以及炭化颗粒搅拌均匀，低温干燥至水分含量为10-15%，制得肥料添加剂。优选地，所述钙盐、锰盐以及锌盐的浓度均为0.05mol/L。优选地，所述钙盐选用硝酸钙，锰盐选用硫酸锰，锌盐选用硫酸锌。优选地，所述匀浆处理的参数为：匀浆压力为90Mpa，温度为25℃，匀浆3次。优选地，所述发酵废水：高粱秸秆粉：膨润土=1L：300g：200g。优选地，所述生防菌液、螯合液以及炭化颗粒的比例为1L:1L:2kg。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本专利技术进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。实施例1苏氨酸发酵废弃物的综合治理工艺，其包括如下工艺：产生苏氨酸发酵废弃物（包括发酵废水和菌体蛋白）的方式，例如：利用高速碟片分离机将苏氨酸发酵液中的菌体蛋白分离，回收菌体蛋白，并收集上清液；将上清液经过膜过滤、浓缩、等电沉降来提取苏氨酸，产生的废水即为发酵废水；往菌体蛋白中添加有钙盐、锰盐以及锌盐的水溶液，配置成浓度为50g/L的菌体细胞悬液，采用高压匀浆器对菌体细胞悬浮液进行匀浆处理，匀浆压力为90Mpa，温度为25℃，匀浆3次；停止匀浆处理，调整温度为45℃，采用中性蛋白酶水解，添加量为2000u酶活力/L，酶解时间为6h，然后升温至60℃，保温2h，得到螯合液；所述钙盐、锰盐以及锌盐的浓度均为0.05mol/L；钙盐选用硝酸钙；锰盐选用硫酸锰；锌盐选用硫酸锌；将高粱秸秆添加到粉碎机进行粉碎，过50目筛，得到高粱秸秆粉，然后往发酵废水中依次添加高粱秸秆粉和膨润土，添加量为发酵废水：高粱秸秆粉：膨润土=1L：300g：200g，混匀，静置12h，然后置于造粒机中造粒（粒径为1mm），将颗粒置于管式炉中，在氮气氛围下进行炭化，温度控制在500℃，时间为30min，取出，自然冷却，得到炭化颗粒；将产绿链霉菌ATCC29814和地衣芽孢杆菌ATCC25972分别培养成密度为1×1010的菌液，然后按照1:1的体积比混合，得到生防菌液；将生防菌液、螯合液以及炭化颗粒搅拌均匀，低温（15-25℃）干燥至水分含量为10-15%，制得肥料添加剂；所述生防菌液、螯合液以及炭化颗粒的比例为1L:1L:2kg。实施例2苏氨酸发酵使用的微生物为大肠杆菌工程菌。总氮的测定：采用凯氏定氮法测定总氮，计为N1；氨基酸态氮的测定：采用甲醛滴定法测定氨基酸态氮，计为N2。水解度：（N2/N1）×100％。检测高压匀浆对水解度的影响。具体见表1：表1高压匀浆次数细胞破碎率%水解度%178.13.4287.94.9395.66.1496.16.2增加高压匀浆次数，细胞破碎率和水解度均有所提高，4次匀浆的效果仅比3次略有提升，考虑到匀浆对设备的损坏，选择3次匀浆较为适宜。实施例3氨基酸金属螯合液的性能测试：螯合率(％)=（W1-W0）×100/Wl；W1：总金属离子的含量；W0：游离金属离子的含量。组别：实验组：实施例1；对照组1：不采用匀浆处理，其余同实施例1；对照组2：酶解完成后再添加等量的金属离子，其余同实施例1；具体结果见表2。表2指标螯合率(％)氨基酸含量g/L本专利技术90.43.19对照组172.92.03对照组2...

【技术保护点】
1.苏氨酸发酵废弃物的综合治理工艺，其包括如下工艺：/n步骤1）水解菌体蛋白；步骤2）处理发酵废水；步骤3）制备生防菌液；步骤4）制备肥料添加剂。/n

【技术特征摘要】
1.苏氨酸发酵废弃物的综合治理工艺，其包括如下工艺：
步骤1）水解菌体蛋白；步骤2）处理发酵废水；步骤3）制备生防菌液；步骤4）制备肥料添加剂。


2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤1）水解菌体蛋白，包括如下步骤：
往菌体蛋白中添加有钙盐、锰盐以及锌盐的水溶液，配置成浓度为50g/L的菌体细胞悬液，采用高压匀浆器对菌体细胞悬浮液进行匀浆处理，停止匀浆处理，调整温度为45℃，采用中性蛋白酶水解，酶解时间为6h，然后升温至60℃，保温2h，得到螯合液。


3.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，所述步骤2）处理发酵废水，包括如下步骤：将高粱秸秆添加到粉碎机进行粉碎，过50目筛，得到高粱秸秆粉，然后往发酵废水中依次添加高粱秸秆粉和膨润土，混匀，静置12h，然后置于造粒机中造粒，将颗粒置于管式炉中，在氮气氛围下进行炭化，温度控制在500℃，时间为30min，取出，自然冷却，得到炭化颗粒。


4.根据权利要求3所述的工艺，其特征在于，所述步骤3）制备生防菌液，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德衡，张传松，王言东，刘电波，
申请(专利权)人：赵兰坤，
类型：发明
国别省市：内蒙;15